配置 TaskManager 内存

Flink 的 TaskManager 负责执行用户代码。 根据实际需求为 TaskManager 配置内存将有助于减少 Flink 的资源占用，增强作业运行的稳定性。

本文接下来介绍的内存配置方法适用于 1.10 及以上版本。 Flink 在 1.10 版本中对内存配置部分进行了较大幅度的改动，从早期版本升级的用户请参考升级指南。

提示 本篇内存配置文档仅针对 TaskManager！ 与 JobManager 相比，TaskManager 具有相似但更加复杂的内存模型。

配置总内存

Flink JVM 进程的*进程总内存（Total Process Memory）*包含了由 Flink 应用使用的内存（Flink 总内存）以及由运行 Flink 的 JVM 使用的内存。 其中，*Flink 总内存（Total Flink Memory）*包括 JVM 堆内存（Heap Memory）、*托管内存（Managed Memory）*以及其他直接内存（Direct Memory）或本地内存（Native Memory）。

Simple memory model

如果你是在本地运行 Flink（例如在 IDE 中）而非创建一个集群，那么本文介绍的配置并非所有都是适用的，详情请参考本地执行。

其他情况下，配置 Flink 内存最简单的方法就是配置总内存。 此外，Flink 也支持更细粒度的内存配置方式。

Flink 会根据默认值或其他配置参数自动调整剩余内存部分的大小。 接下来的章节将介绍关于各内存部分的更多细节。

配置堆内存和托管内存

如配置总内存中所述，另一种配置 Flink 内存的方式是同时设置任务堆内存和托管内存。 通过这种方式，用户可以更好地掌控用于 Flink 任务的 JVM 堆内存及 Flink 的托管内存大小。

Flink 会根据默认值或其他配置参数自动调整剩余内存部分的大小。 关于各内存部分的更多细节，请参考相关文档。

提示 如果已经明确设置了任务堆内存和托管内存，建议不要再设置进程总内存或 Flink 总内存，否则可能会造成内存配置冲突。

任务（算子）堆内存

如果希望确保指定大小的 JVM 堆内存给用户代码使用，可以明确指定任务堆内存（taskmanager.memory.task.heap.size）。 指定的内存将被包含在总的 JVM 堆空间中，专门用于 Flink 算子及用户代码的执行。

托管内存

托管内存是由 Flink 负责分配和管理的本地（堆外）内存。 以下场景需要使用托管内存：

可以通过以下两种范式指定托管内存的大小：

当同时指定二者时，会优先采用指定的大小（Size）。 若二者均未指定，会根据默认占比进行计算。

请同时参考如何配置 State Backend 内存以及如何配置批处理作业内存。

消费者权重

对于包含不同种类的托管内存消费者的作业，可以进一步控制托管内存如何在消费者之间分配。 通过 taskmanager.memory.managed.consumer-weights 可以为每一种类型的消费者指定一个权重，Flink 会按照权重的比例进行内存分配。 目前支持的消费者类型包括：

  • OPERATOR: 用于内置算法。
  • STATE_BACKEND: 用于流处理中的 RocksDB State Backend。
  • PYTHON：用户 Python 进程。

例如，一个流处理作业同时使用到了 RocksDB State Backend 和 Python UDF，消费者权重设置为 STATE_BACKEND:70,PYTHON:30，那么 Flink 会将 70% 的托管内存用于 RocksDB State Backend，30% 留给 Python 进程。

提示 只有作业中包含某种类型的消费者时，Flink 才会为该类型分配托管内存。 例如，一个流处理作业使用 Heap State Backend 和 Python UDF，消费者权重设置为 STATE_BACKEND:70,PYTHON:30，那么 Flink 会将全部托管内存用于 Python 进程，因为 Heap State Backend 不使用托管内存。

提示 对于未出现在消费者权重中的类型，Flink 将不会为其分配托管内存。 如果缺失的类型是作业运行所必须的，则会引发内存分配失败。 默认情况下，消费者权重中包含了所有可能的消费者类型。 上述问题仅可能出现在用户显式地配置了消费者权重的情况下。

配置堆外内存（直接内存或本地内存）

用户代码中分配的堆外内存被归为任务堆外内存（Task Off-heap Memory），可以通过 taskmanager.memory.task.off-heap.size 指定。

提示 你也可以调整框架堆外内存（Framework Off-heap Memory）。 这是一个进阶配置，建议仅在确定 Flink 框架需要更多的内存时调整该配置。

Flink 将框架堆外内存和任务堆外内存都计算在 JVM 的直接内存限制中，请参考 JVM 参数。

提示 本地内存（非直接内存）也可以被归在框架堆外内存或任务堆外内存中，在这种情况下 JVM 的直接内存限制可能会高于实际需求。

提示 网络内存（Network Memory）同样被计算在 JVM 直接内存中。 Flink 会负责管理网络内存，保证其实际用量不会超过配置大小。 因此，调整网络内存的大小不会对其他堆外内存有实质上的影响。

请参考内存模型详解。

内存模型详解

Simple memory model

如上图所示，下表中列出了 Flink TaskManager 内存模型的所有组成部分，以及影响其大小的相关配置参数。

  组成部分    配置参数    描述  
框架堆内存（Framework Heap Memory）taskmanager.memory.framework.heap.size用于 Flink 框架的 JVM 堆内存（进阶配置）。
任务堆内存（Task Heap Memory）taskmanager.memory.task.heap.size用于 Flink 应用的算子及用户代码的 JVM 堆内存。
托管内存（Managed memory）taskmanager.memory.managed.size
taskmanager.memory.managed.fraction		由 Flink 管理的用于排序、哈希表、缓存中间结果及 RocksDB State Backend 的本地内存。
框架堆外内存（Framework Off-heap Memory）taskmanager.memory.framework.off-heap.size用于 Flink 框架的堆外内存（直接内存或本地内存）（进阶配置）。
任务堆外内存（Task Off-heap Memory）taskmanager.memory.task.off-heap.size用于 Flink 应用的算子及用户代码的堆外内存（直接内存或本地内存）。
网络内存（Network Memory）taskmanager.memory.network.min
taskmanager.memory.network.max
taskmanager.memory.network.fraction		用于任务之间数据传输的直接内存（例如网络传输缓冲）。该内存部分为基于 Flink 总内存的受限的等比内存部分。这块内存被用于分配网络缓冲
JVM Metaspacetaskmanager.memory.jvm-metaspace.sizeFlink JVM 进程的 Metaspace。
JVM 开销taskmanager.memory.jvm-overhead.min
taskmanager.memory.jvm-overhead.max
taskmanager.memory.jvm-overhead.fraction		用于其他 JVM 开销的本地内存，例如栈空间、垃圾回收空间等。该内存部分为基于进程总内存的受限的等比内存部分。

我们可以看到，有些内存部分的大小可以直接通过一个配置参数进行设置，有些则需要根据多个参数进行调整。

框架内存

通常情况下，不建议对框架堆内存和框架堆外内存进行调整。 除非你非常肯定 Flink 的内部数据结构及操作需要更多的内存。 这可能与具体的部署环境及作业结构有关，例如非常高的并发度。 此外，Flink 的部分依赖（例如 Hadoop）在某些特定的情况下也可能会需要更多的直接内存或本地内存。

提示 不管是堆内存还是堆外内存，Flink 中的框架内存和任务内存之间目前是没有隔离的。 对框架和任务内存的区分，主要是为了在后续版本中做进一步优化。

本地执行

如果你是将 Flink 作为一个单独的 Java 程序运行在你的电脑本地而非创建一个集群（例如在 IDE 中），那么只有下列配置会生效，其他配置参数则不会起到任何效果：

  组成部分    配置参数    本地执行时的默认值  
任务堆内存taskmanager.memory.task.heap.size无穷大
任务堆外内存taskmanager.memory.task.off-heap.size无穷大
托管内存taskmanager.memory.managed.size128Mb
网络内存taskmanager.memory.network.min
taskmanager.memory.network.max		64Mb

本地执行模式下，上面列出的所有内存部分均可以但不是必须进行配置。 如果未配置，则会采用默认值。 其中，任务堆内存和任务堆外内存的默认值无穷大（Long.MAX_VALUE 字节），以及托管内存的默认值 128Mb 均只针对本地执行模式。

提示 这种情况下，任务堆内存的大小与实际的堆空间大小无关。 该配置参数可能与后续版本中的进一步优化相关。 本地执行模式下，JVM 堆空间的实际大小不受 Flink 掌控，而是取决于本地执行进程是如何启动的。 如果希望控制 JVM 的堆空间大小，可以在启动进程时明确地指定相关的 JVM 参数，即 -Xmx 和 -Xms。